EP1290808B1 - Systeme de transmission de donnees base sur le procede du saut de frequences - Google Patents

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EP1290808B1 EP01960262A EP01960262A EP1290808B1 EP 1290808 B1 EP1290808 B1 EP 1290808B1 EP 01960262 A EP01960262 A EP 01960262A EP 01960262 A EP01960262 A EP 01960262A EP 1290808 B1 EP1290808 B1 EP 1290808B1
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    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005—Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation

Definitions

  • the invention relates to a system according to the preamble of Claims 1, 4, 7 and 10.
  • US-A-5 519 718 describes a system for Data transmission according to the frequency hopping method, in which the digital data in leaps and bounds Transmission frequency sections are transmitted, the Data in the successive frequency sections be coded.
  • the mentioned decoder errors are caused by Error bursts, largely avoided, since the by the Decoder generated error bursts between the different ones inner and outer codes are distributed independently eventually become independent errors in each case other code (outer or inner code) leads, like this will be explained in more detail by way of examples.
  • the coding within a transmission frequency section in each case Frequency section to terminate i. the coding starts with the beginning of the frequency section and ends with this. This avoids that a possibly deleted frequency section the information at the beginning or at the end of the previous or next Frequency section falsified, the coding in one Frequency section thus independent of the others Frequency sections works.
  • the invention System can with all possible transmission channels be applied, for example in a so-called AWGN channel (transmission channel with additive white Gaussian noise) or in Rayleigh channels.
  • AWGN transmission channel with additive white Gaussian noise
  • Rayleigh channels transmission channels with additive white Gaussian noise
  • the Use of binary convolutional codes allows for the Decoding of the outer code so-called soft decoding or so-called iterative decoding, such as they are described, for example, in Johannesson R., Zigangirov, K ... "Fundamentals of Convolutional Coding", IEEE Press, 1999, ISBN 0-7803-3483-3.
  • the entire data of a frequency section (hops) over on one frequency-related frequency segment therefore, faults such as fading can be transmitted flat fading or broadcasts from other stations (Collisions in CSMA) the entire frequency range Clear.
  • Figure 1 shows schematically the transmission of digital data according to the frequency hopping method.
  • the data are transmitted in abruptly changing transmission frequency of temporally successive portions f1 to f x, which can be repeated in any sequence from the transmitter to the receiver. By fading or other distortions some or more of these frequency sections can be suppressed, as shown in dashed lines in Figure 1 for some sections.
  • the data to be transmitted are encoded according to a known Woven Code, as described in detail in the literature described by Host, for an outer and a concatenated inner convolutional code.
  • the data symbols that are transmitted in a frequency segment can be mathematically interpreted as a column of a matrix. interpret, so that the total transmission can be interpreted as coding in the direction of matrix columns and coding towards matrix lines of a semi-infinite matrix.
  • FIG. 2 schematically shows a known Woven Code consisting of the concatenation of an outer and inner Convolutional codes without buffer.
  • a Woven code is it for the correction of an error burst of length L sufficient if an interleaving of the L codes contained in the Are able to correct a mistake being used. If In this case every single code is capable of t errors to correct, then the resulting Construction t Correct error bursts.
  • FIG. 3 schematically illustrated for concatenated codes.
  • the coder such a construction comprises a parallel one Combination of codes, as shown in FIG.
  • FIG. 5 shows the basic diagram of a so-called woven code with outer warp, as it results from the concatenated combination of two convolutional codes according to FIG. 2, by replacing the outer code according to FIG. 2 with the code construction according to FIG. 4.
  • G ow is the generator matrix of the woven code with outer warp
  • G o and G i correspond to the generator matrices of the outer and inner codes
  • I Lo is an identity matrix of order Lo.
  • the generator matrix G iw G O ⁇ (G i ⁇ I Li ) where G iw is the generator matrix of the woven code with outer warp. G o and G i correspond to the generator matrices of the outer and inner codes and I Li is the identity matrix of the order Li.
  • the woven codes can be one Permutation between the coders of the inner and outer Codes are implemented. This allows especially in AWGN channels the improvement of the correction properties.
  • the corresponding scheme of the coder for outer warp, inner warp and double warp is shown in FIG.
  • FIG. 9 again shows the woven code with outer warp.
  • the payload N obliquely hatched the O code O horizontal check symbols hatched and the check symbols of the inner code I respectively shown vertically hatched.
  • the symbols Before coding with the inner code, the symbols can in each hop in a different way a permutation be subjected.
  • the period of permutation is T hops, i.e. the i-th hop and the i + t-hop become one and the same Subjected to permutation.
  • the permutation will be among others in "Bronstein-Semendjajew Paperback of Mathematics" described.
  • This type of coding will provide a Woven Code outer warp produced in modified form, in which Deviating from the classic case, the inner codes in each hop is terminated.
  • the inner warp system of the woven code is shown in FIG. 10.
  • the symbols Before coding with the inner codes, the symbols can in each hop in different ways again one Permutation, the period of permutation is again T Hops.
  • This also provides a modified woven code with inner warp, in which the outer code can be terminated in each frequency segment.
  • test symbols in the Frequency sections together with the information symbols may be disadvantageous in some cases, for example by fading frequency sections in whole or in part be suppressed and deleted.
  • the information symbols are periodically written to the hops with the period 1 / R dw , where R dw represents the rate of this construction.
  • the symbols Before coding with the inner code, the symbols can in every hops in a different way a permutation be subjected.
  • the period of the permutation is T Hops.
  • the information symbols are written into the hops periodically with the period 1 / R wt , where R wt represents the rate of this construction.
  • R wt represents the rate of this construction.
  • the symbols Before coding with the inner codes, the symbols can in every hops in a different way a permutation be subjected.
  • the period of the permutation is T Hops.
  • Fig. 13 shows the distribution of data of one Frequency section (hops) on several parallel Frequency sections, each with different Frequencies are sent out.
  • Fig. 13 shows this with a woven code with outer warp.
  • the Payload N are on two frequency sections (Hops) and the check symbols of the inner code C code rate also sent on two frequency sections in parallel.
  • Hops frequency sections
  • C code rate also sent on two frequency sections in parallel.
  • the number of parallel frequency sections is in principle freely selectable. Due to the frequency hopping method must however, for each of these parallel frequency sections in usually a separate carrier and Symbol clock synchronization are performed. For this Synchronization additional information is needed, which reduce the actual transmission rate. With too many parallel frequency sections decreases according to this Transmission rate strong.
  • the procedure with outer warp becomes again only an inner one Code used.
  • the Check symbols of the outer codes pointing to the parallel ones Frequency sections are distributed, with this inner code protected. If one of the frequency sections is disturbed, so if the inner code is the appropriate one Has error correction capability, the payload, in the frequency sections emitted in parallel is included, to be recovered.
  • the construction with outer warp after the inner coding corresponds again to Fig. 9.
  • the outer codes are used together with the test symbols of the inner code on the parallel emitted Frequency sections distributed.
  • the individual parallel frequency sections can in the frequency range with constant frequency spacing, optionally also equidistant, be selected. If several Transmitter with the same procedure in the same frequency range send and the frequency hopping pattern is not orthogonal, However, all can be parallel Frequency sections are disturbed. It is therefore advantageous to employ a special algorithm which the distribution of the parallel frequency sections in the Frequency range makes so that such interference avoided become. In general, this algorithm is timed create dependent arrangements.
  • the distribution of utility and check symbols on the parallel Frequency sections can in principle be selected arbitrarily.
  • the Assignment may also be permuted in time become.
  • Such Permutation can also be done after a special Algorithm done. It is also possible that too transferring data not to the parallel Split frequency sections but on each of the parallel frequency sections all data completely and transmit at the same time.

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Claims (39)

  1. Système de transmission de données selon le procédé à saut de fréquence, dans lequel les données numériques sont transmises en segments de fréquence d'émission, alternant par des sauts,
    où les données se trouvant dans les segments de fréquence successifs sont codées selon un code Woven formé d'une concaténation d'un code à déploiement extérieur et d'un autre intérieur,
    caractérisé en ce que l'on code selon le code Woven avec Outer Warp, sachant que les informations utiles dans l'un des segments de fréquence, les informations de contrôle du code extérieur sur l'autre des segments de fréquence, et les informations de contrôle du code intérieur sont transmises, conjointement avec les informations utiles et les informations de contrôle du code extérieur, sur l'ensemble des codes du segment de fréquence.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le code intérieur est l'objet d'une délimitation.
  3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le code extérieur présente une plus grande redondance.
  4. Système de transmission de données selon le procédé à saut de fréquence, dans lequel les données numériques sont transmises par segments de saut de fréquence alternant par sauts;
    où les données se trouvant dans les segments de fréquence successifs sont codées selon un code Woven formé d'une concaténation d'un code à déploiement extérieur et d'un autre intérieur,
    caractérisé en ce qu'on code le code Woven avec Inner Warp, sachant que les informations utiles et les informations de contrôle du code extérieur, conjointement, sont transmises dans l'un des segments de fréquence, et que les informations de contrôle du code intérieur sont transmises chaque fois dans les autres segments de fréquence.
  5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le code extérieur est l'objet d'une délimitation.
  6. Système selon la revendication 4 ou 5,
    caractérisé en ce que le code intérieur présente une plus grande redondance.
  7. Système de transmission de données selon le procédé à saut de fréquence, dans lequel les données numériques sont transmises en segments de fréquence d'émission, alternant par des sauts,
    où les données se trouvant dans les segments de fréquence successifs sont codées selon un code Woven formé d'une concaténation d'un code à déploiement extérieur et d'un autre intérieur,
    caractérisé en ce que on code selon le code Woven avec Double Warp, et les informations utiles, les informations de contrôle du code extérieur et les informations de contrôle du code intérieur sont chaque fois transmises dans des segments de fréquence différents.
  8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce le code extérieur est soumis à délimitations.
  9. Système selon la revendication 7 ou 8,
    caractérisé en ce le code intérieur présente une plus grande redondance.
  10. Système de transmission de données selon le procédé à saut de fréquence, dans lequel les données numériques sont transmises en segments de fréquence d'émission, alternant par des sauts,
    uù les données se trouvant dans les segments de fréquence successifs sont codées selon un code Woven, formé d'une concaténation d'un code à déploiement extérieur et d'un autre intérieur,
    caractérisé en ce que l'on code suivant le Turbocode Woven, sachant que, pour le code à déploiement intérieur et celui extérieur, on utilise chaque fois à peu près le même taux de codage, et que les informations utiles, ainsi que les informations de contrôle du code extérieur et du code intérieur sont chacune transmises en des segments de fréquence séparés.
  11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce tant le code extérieur qu'également le code intérieur sont ponctués.
  12. Système selon l'une des revendications 1 à 11,
    caractérisé en ce que le code intérieur et/ou le code extérieur sont soumis à délimitations.
  13. Système selon l'une des revendications 1 à 10,
    caractérisé en ce que le code extérieur est ponctué.
  14. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise des permutations entre le code extérieur et le code intérieur.
  15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que les permutations sont périodiques
  16. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les informations utiles et les informations de contrôle sont transmises périodiquement dans les segments de fréquence se succédant temporellement.
  17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que la période est déterminée par le taux de codes global et le nombre des informations transmises par segment de fréquence.
  18. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distribution des informations utiles et de contrôle sur les segments de fréquence se succédant temporellement est choisie de manière que le canal de transmission ne présente aucune propagation d'erreur.
  19. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distribution des informations utiles et de contrôle sur les segments de fréquence est choisie telle que le retard imputable au codage soit minimal.
  20. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les codes sont choisis de manière que le taux d'erreur maximal visé après décodage soit respecté.
  21. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en cas de modification des propriétés de transmission du canal de transmission, les schémas de codage utilisés sont l'objet d'une adaptation correspondante.
  22. Système selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'en multiplex par rapport à la transmission de données des informations additionnelles concernant le code utilisé momentanément sont transmises de l'émetteur au récepteur.
  23. Système selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'information additionnelle est chaque fois envoyée lorsque l'émetteur modifie les schémas de codage.
  24. Système selon la revendication 22 ou 23,
    caractérisé en ce que l'information additionnelle est codée selon un code Woven et transmise, de façon répartie sur plusieurs segments de fréquence.
  25. Système selon les revendications 22 à 24,
    caractérisé en ce que le taux d'erreur de l'information additionnelle est choisi inférieur au taux de transmission de données normal.
  26. Système selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données transmises de façon codée sont décodées dans le récepteur, à l'aide d'un turbo décodeur itératif.
  27. Système selon la revendication 26, caractérisé en ce que le code intérieur et le code extérieur sont décodés selon l'algorithme APP, et l'information étant alors prise en considération par le biais de la délimitation du code.
  28. Système selon la revendication 26 ou 27,
    caractérisé en ce qu'une version Sliding-Window du décodeur APP est utilisée afin de réduire le retard du décodage.
  29. Système selon l'une des revendications 27 à 28,
    caractérisé en ce que les données à transmettre à chaque segment de fréquence sont transmises de façon répartie sur une pluralité de segments de fréquence, émis parallèlement avec des fréquences différentes.
  30. Système selon la revendication 29, pour un code Woven à Outer Warp,
    caractérisé en ce que
    le codage du code intérieur est transmis sur tous les segments de fréquence émis parallèlement.
  31. Système selon la revendication 29, pour un code Woven à Inner Warp,
    caractérisé en ce que
    le codage extérieur est transmis sur tous les segments de fréquence émis parallèlement, contenant chacun des informations utiles.
  32. Système selon la revendication 4, pour un code Woven à Double Warp,
    caractérisé en ce que
    les informations utiles ainsi que les informations de contrôle du code extérieur et du code intérieur sont transmises de façon répartie sur les segments de fréquence émis parallèlement.
  33. Système selon la revendication 10, pour un turbo code Woven
    caractérisé en ce que
    les informations utiles ainsi que les informations de contrôle du code extérieur et du code extérieur sont transmises de façon répartie sur les segments de fréquence émis parallèlement.
  34. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la répartition des données individuelles sur les segments de fréquence émis parallèlement se fait arbitrairement.
  35. Système selon la revendication 34, caractérisé en ce que la distribution des données individuelles sur les segments de fréquence émis parallèlement est modifiée temporellement.
  36. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des données d'un segment de fréquence est transmis sur plusieurs segments de fréquence émis parallèlement, à des fréquences différentes.
  37. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espacement entre fréquences des segments de fréquence émis parallèlement est constant.
  38. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espacement entre fréquences des segments de fréquence émis parallèlement est équidistant.
  39. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espacement entre fréquences des segments de fréquence émis parallèlement est modifié en fonction du temps, selon un algorithme prédéterminé.
EP01960262A 2000-06-14 2001-06-01 Systeme de transmission de donnees base sur le procede du saut de frequences Expired - Lifetime EP1290808B1 (fr)

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DE10114834 2001-03-26
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